矿井底板水害预注浆治理技术

以宁武煤田北辛窑矿南翼大巷底板突水为研究对象,通过分析矿区地质、水文地质特征,研究了矿井突水水源及突水机理.结果表明,2次突水的动态过程相似,最大涌水量和稳定涌水量具有可比性,确定为突水水源为奥灰水.同时选用井下千米定向钻探结合地面注浆治理技术方案,对突水水源进行封堵,实现了超前预注浆掩护巷道掘进.     

煤矿特大突水原因分析与通道探查技术

矿井突水灾害严重威胁煤矿的安全生产,有效防治矿井水害对煤矿安全具有特殊意义.文章以某矿工作面运输巷掘进期间特大突水事件为背景,从矿井开采实践、奥灰水位变化和水质分析结果3个方面综合确定此次突水水源为奥灰水,并根据突水实际情况,分析可能引起此次突水的导水构造,针对突水通道探查的难点制定了相应的通道探查方案.探查结果表明,2~#煤层底板以下存在一条落差为120 m的正断层,使得煤层底板与下盘奥灰含水层的间距不足30 m,剩余隔水层的厚度和强度均不足以抵抗高压奥灰水,致使巷道掘进期间,高压奥灰水突破巷道围岩,发生奥灰特大突水灾害.     

单家村煤矿八采区奥灰突水机理研究

本文以单家村煤矿八采区奥灰滞后突水实例为主,分析了大小组合断层共同作用形成地垒、造成奥灰上抬出露于巷道,引发滞后出水的突水原因;结合奥灰水文观测孔长期、动态观测数据,分析得出了八采区奥灰含水层特征,最终研究得出地质资料不准确导致采掘活动直接揭露奥灰引发突水、断层抬升奥灰含水层,导致3煤层与下部含水层之间隔水层厚度不足引发奥灰突水、采掘活动引起断层活化,改变其导水性引发奥灰滞后突水三条奥灰突水机理。研究成果填补了兖州煤田区域巷道掘进过程中断层导致奥灰滞后突水方面的空白,为八采区水害防治工作提供了技术依据,也为同类受水害威胁的矿井提供了重要借鉴。     

王河煤矿突水原因分析与防治水对策

通过对王河煤矿水文地质条件、突水原因、历年突水分布状况和突水点分布规律的分析研究,提出了对掘进巷道和工作面底板奥灰含水层富水性超前探测、加强补探等矿井水害防治的方法和措施。     

打点截源法治理奥灰突水技术在淄博矿区的应用

在找不到集中突水通道的情况下,利用井上、下钻孔,直接对突水点附近的突水水源进行注浆堵水,截住突水水源,可以节省大量寻找集中突水通道的钻探工程,在尽可能短的时间内,治理奥灰突水。     

北辛窑煤矿南翼大巷突水机理研究

北辛窑煤矿发生多次涌水事故,为煤矿生产建设造成一定的经济损失。本文以该矿南翼大巷突水事故为研究对象,分析涌水情况特征,并利用地质分析与地球化学分析方法对奥灰水钻孔水质和突水机理进行分析,判断南翼大巷突水水源为奥灰水,为下一步采取防治水措施提供了参考依据。     

塔山煤矿立井带压掘进奥灰含水层探查与治理技术研究与应用

为保障四盘区副立井带压安全掘进,根据副立井和奥灰含水层赋存情况,设计布置17个探查钻孔对巷道掘进区域奥灰含水层的赋存情况进行探测分析,基于分析结果得出：副立井井筒东南部奥灰含水层富水性大于井筒西北部,东南方向5个钻孔出水量相对较大;根据巷道地质条件,设计采用注浆防治水方案,针对探查钻孔实施注浆堵水,针对5个钻孔出水量大的钻孔注浆后进行扫孔做压水试验,实施二次注浆封孔。同时对巷道掘进突水危险性进行评价分析。结果表明：注浆方案实施后,检查钻孔的出水量及吸水率均明显小于5个出水量大的钻孔,堵水效果显著;且根据安全评价结果可知,副立井井底水窝掘进处于带压开相对采安全区域,不会发生底板奥灰突水事故。     

基于灰色系统关联分析的矿井突水水源判别

为了探究岱庄煤矿下组煤首采工作面掘进迎头突水水源,根据该面相关地质资料,并结合不同时间所取水样的水质化验结果,运用灰色系统理论中的关联分析法对该面掘进迎头突水点的水质资料进行分析计算,并分单一水源和混合水源对突水水源进行判别。得出突水水源为十下灰和十三灰2个含水层的混合水,其中以十三灰水源为主的结论。最后把分析结果与实际的突水水质类型、井下钻探和突水点所在区域不同含水层水位监测等资料进行对比,验证了采用该方法进行突水水源判别的可靠性。     

堵源法治理奥灰突水技术在淄博矿区的应用

在找不到集中突水通道的情况下，利用井上、下钻孔，直接对突水点附近的突水水源进行注浆堵水，可以节省大量寻找集中突水通道的钻探工程，在尽可能短的时间内，治理奥灰突水。     

垂向导水通道快速注浆截流堵水技术

为快速封堵大饭铺煤矿61202胶运巷610 m前方巷道底板的垂向导水通道,防止巷道掘进过程中,底板奥灰水通过垂向导水通道突入巷道,采用分段下行式注浆工艺,在巷道底板以下约15 m位置的砂岩层中,布置3轮注浆孔,分充填式注浆、补充注浆和检查注浆3个阶段,对奥灰和掘进巷道之间的垂向导水通道进行截流封堵,切断了奥灰水突入掘进工作面的导水通道,消除了底板奥灰水突水威胁,保证了巷道掘进安全。     

三河尖煤矿高压奥灰突水原因及机理分析

通过对出水点水质、周边矿井水文观测孔水位下降、矿井构造形态和水文地质条件的分析，得出了21102工作面突水水源为高压奥灰水，通道为隐伏构造，孙氏店断层局部为导水的结论，为矿井的水害治理提供了理论基础。     

孟巴矿突水事故原因与快速治理技术

基于孟加拉国巴拉普库利亚煤矿(简称孟巴矿)突水淹井治理实例,据各阶段勘探结果、大井水位降升试验及大型水文观测结果,分析研究了该矿井底车场突水发生的水文地质结构和突水原因与机理,判断突水水源主要来自于煤层顶板砂岩和特厚Ⅵ煤层弱一偏中等含水层,由UDT强含水层北部天窗区顺层补给.对帷幕封堵+突水点注浆、突水点注浆、强排复矿+挡水墙3种治水复矿技术方案进行了优缺点比较,提出了强力排水、突水点附近建立挡水墙、井下钻孔注浆封堵突水点的优选水害治理方案.通过治水工程的有效实施,在4个月内快速恢复了被淹矿井.     

高河煤矿南翼3号奥灰水水文观测孔漏水治理技术

高河煤矿南翼3号奥灰水水文观测孔,位于+450 m水平南翼辅运大巷西钻场内。目前该钻孔漏水现象较为严重,通过分析漏水原因,采取了相应的修复治理措施,经过治理解决了3号奥灰水水文观测孔目前漏水的不良状况。     

基于井筒稳定流试排水试验的煤矿突水点残余涌水量测算

以洛阳龙门煤矿巷道底板突水注浆截流效果评价为研究对象,设计并开展了3个落程的主井稳定流排水试验,1次水位恢复试验。分析了矿井积水水位变化特征,确定了矿井残余水量计算Q-S抛物线模型、矿井井巷空间寒灰水补给特征,利用Q-S抛物线模型、井巷储水体积法分别计算了不同淹没标高突水点残余补给水量,结果指示Q-S抛物线模型计算精度更高。     

巷道过断层技术研究与应用

为了确保龙王沟煤矿回风大巷安全通过导通承压水的断层,阻隔底板奥灰水与巷道间的导水通道,有效提高断层破碎带的岩石强度,避免断层滞后突水和发生冒顶事故,采用对奥灰纪灰岩顶界面以下10～30 m范围内的岩层注浆和对断层破碎带巷道围岩帷幕注浆的方法,对巷道过断层治理技术进行了研究。回风大巷通过该断层后,该段巷道顶板只有少量淋水,总淋水量仅为0.5 m3/h。结果表明:通过对该断层的注浆治理,有效地封堵了奥灰水的导水通道,提高了巷道的围岩强度,治理方案能够满足巷道安全掘进的需要。     

模糊数学在煤矿突水水源判别中的应用

防治矿井突水,必先进行矿井突水水源的判定,但各含水层之间水质特征界限不甚明显。应用模糊综合评判法可以通过对矿井突水水质的分析,准确地进行矿井突水水源的判别。结合某矿矿井突水水源判别的实例,具体阐述了矿井突水混合水源的判别以及对奥灰水作为水源的可能性的排除,并用实际的探查孔和突水点所在区域不同含水层水位监测等资料对评判结果进行了验证,证明了该评判方法进行突水水源判别的可靠性。     

基于Visual MODFLOW的煤层底板突水量预测研究

随着我国东部矿区煤层开采水平不断向深部拓展,底板奥灰水突水事故时有发生,往往造成严重的人员伤亡和财产损失。为准确预测煤层底板突水量,以新安煤矿为例,在概化该矿水文地质条件的基础上,建立了底板奥灰水渗流运动基本微分方程并采用有限差分法进行求解,利用Visual MODFLOW软件实现了该渗流运动的三维可视化数值模拟,结合2011年3月至2012年2月一个水文年的实际水位观测值对该模型的模拟水位进行验证和校核,依据该模型模拟水位值采用水均衡法计算得出底板突水危险区域的奥灰水量,即为突水量预测值。研究结果表明:该模型的模拟水位最大误差小于11%,一般4%左右;应用该模型模拟水位值计算危险区域突水量为1 150 m³/h,与1995年该区域发生的特大奥灰突水事故平均突水量1 244.3 m³/h接近,预测结果真实可靠。     

矿井奥灰水带压开采技术分析及防治水措施

针对奥陶系灰岩含水层富水性强、水压大、水位高等问题,分析了矿井奥灰水带压开采及防治水技术以及井田水文地质条件,确定10、11、13号煤层矿井水文地质类型为中等。研究了奥灰含水层富水特征及煤层底板隔水性能,在正常块段工作面掘进过程中受到底板奥灰水的威胁小,是相对安全的;但在构造破坏地带,因断层、陷落柱等具有导水性,在承压区内有可能发生突水,并提出了导水构造、巷道掘进、工作面、底板注浆加固及改造等防水措施。研究为后续矿井安全开采提供了技术支持。     

曹窑东井27080工作面非断层大型奥灰突水分析

从突水水源、导水通道、压力条件、采掘条件等方面分析了曹窑东井27080工作面非断层条件下煤层底板大型奥灰突水原因.分析表明:地下水径流条带的存在和底板有效隔水层厚度不足是导致奥灰突水的根本原因.奥陶系岩溶裂隙水是此次突水的水源;高水压为突水提供了动力条件;煤层底板薄弱区在水压与矿压的联合作用下经"撕裂"形成了导水通道;采掘活动是本次突水的诱发因素,也为突水提供了空间.指出随着采深增加,奥灰水压升高,突水危险性增加.提出了避免再次奥灰突水,做好物探查异、钻探查证和突水危险区注浆加固改造等方面的建议措施.     

某煤矿10~#煤层底板奥灰突水防治探讨

某煤矿10#煤层底板标高为370~620 m,奥灰水位为517.88~520.96 m,低于奥灰岩溶水水位标高,奥灰含水层富水性强、水量大,属于强径流区。10#煤层底距奥灰界面平均距离只有34.81 m,奥灰岩溶水成为煤层底板突水的主要水源。介绍了底板突水的几个通道,分析了对应底板突水的几种防治水措施,最后采用回采工作面斜长缩小、隔水岩段隔水层加固与含水层改造、地面帷幕注浆截流与井田内疏水降压联合工作的防水措施,最终实现煤层在承压下的安全开采。